Desafíos del Centenario

El desafío Sample Return Robot Challenge ^{[ 3 ]} consiste en construir un robot autónomo todoterreno capaz de encontrar y recuperar muestras geológicas. El objetivo es impulsar la robótica autónoma y la tecnología de manipulación remota. El premio es de 1,5 millones de dólares estadounidenses. ^{[ 4 ]} La organización aliada seleccionada para colaborar con la NASA en este desafío es el Instituto Politécnico de Worcester , en Worcester, Massachusetts. La inscripción de equipos comenzó en el verano de 2011 y la primera competición se celebró el 16 de junio de 2012.

Once equipos se inscribieron en el evento, pero seis se presentaron a la competición. Todos, excepto uno, no pudieron competir tras no superar el pesaje o la inspección. El equipo SpacePride ^{[ 5 ]} compitió en el nivel uno, pero no tuvo éxito.

La segunda edición del desafío tuvo lugar del 6 al 8 de junio de 2013 en WPI. Diez equipos compitieron por un premio de Nivel 1. El equipo Survey de Los Ángeles recibió 5000 dólares por completar con éxito el Nivel 1: su robot abandonó la plataforma, recogió una muestra y regresó a ella dentro del límite de 15 minutos. Ningún equipo avanzó al Nivel 2.

La tercera edición del desafío tuvo lugar del 9 al 14 de junio de 2014 en WPI. Diecisiete equipos compitieron por los premios de Nivel 1 y Nivel 2. ^{[ 6 ]} El equipo Mountaineers de la Universidad de Virginia Occidental (WVU), liderado por el Dr. Yu Gu, completó con éxito el desafío de Nivel 1. Ningún equipo completó el desafío de Nivel 2 en 2014.

La cuarta competición tuvo lugar del 8 al 12 de junio de 2015 en WPI. Dieciséis equipos compitieron por los premios de Nivel 1 y Nivel 2. El equipo Mountaineers ^{[ 7 ]} de la Universidad de Virginia Occidental completó con éxito el desafío de Nivel 2 (con dos muestras recolectadas o 3 puntos) y se llevó a casa un premio de 100 000 dólares. ^{[ 8 ]} Ningún otro equipo completó el desafío de Nivel 1 o Nivel 2 en 2015.

El desafío del quinto año se dividió en dos eventos. El desafío de Nivel 1 tuvo lugar entre el 6 y el 11 de junio de 2016. Cinco nuevos equipos completaron el Nivel 1. El desafío final de Nivel 2 se realizó los días 4 y 5 de septiembre. El equipo Mountaineers de la Universidad de Virginia Occidental recolectó 5 muestras con una puntuación total de 11 puntos y ganó el desafío con un premio de 750 000 dólares. ^{[ 9 ]}

Los esfuerzos fueron coordinados por la NASA y el Centro de Robótica de WPI. ^{[ 10 ]}

El Premio MAV ^{[ 11 ]} es un desafío para demostrar tecnologías que puedan ser relevantes para futuras misiones a Marte de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. La competencia simulará una misión MAV. Cuando la NASA finalmente regrese con muestras de Marte, se requerirá un sistema de cohete especial —el MAV— para lanzar las muestras desde la superficie marciana a la órbita para su encuentro con una nave espacial que las traerá de regreso a la Tierra. El Desafío MAV exige una inserción de muestras altamente confiable y autónoma en el cohete, el lanzamiento desde la superficie y el despliegue del contenedor de muestras. La tecnología innovadora surgida de esta competencia podría considerarse en la planificación futura de una misión de exploración de Marte. El primer premio es de $25,000; el segundo, de $15,000; y el tercero, de $10,000. Los equipos participantes solo podrán optar al premio en metálico tras completar con éxito todas las tareas requeridas.

La primera edición del concurso se celebró en abril de 2015. La Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh ganó 25.000 dólares por el primer puesto; la Universidad Estatal de Tarleton en Stephenville, Texas, obtuvo el segundo lugar, ganando 15.000 dólares. No hubo tercer puesto.

El Cube Quest Challenge ofrece un premio de 5 millones de dólares a los equipos que cumplan los objetivos del desafío: diseñar, construir y entregar pequeños satélites aptos para el vuelo, capaces de realizar operaciones avanzadas cerca y más allá de la Luna. Los equipos del Cube Quest tendrán la oportunidad de competir por un puesto como carga útil secundaria en la primera misión de la nave espacial Orion de la NASA, que se lanzará a bordo del cohete Space Launch System (SLS) de la agencia. La competición consta de tres etapas: Torneos Terrestres, Deep Space Derby y Lunar Derby. Los Torneos Terrestres se celebrarán cada cuatro o seis meses, ofreciendo la oportunidad de obtener un puesto en el primer vuelo integrado de Orion y SLS. El Deep Space Derby se centrará en encontrar soluciones innovadoras para las comunicaciones en el espacio profundo utilizando pequeñas naves espaciales, y el Lunar Derby se centrará principalmente en la propulsión para pequeñas naves espaciales y las comunicaciones cercanas a la Tierra. ^{[ 12 ]}

El Desafío Vuelo Verde, patrocinado por Google, consiste en construir una aeronave capaz de volar 200 millas en menos de dos horas utilizando el equivalente energético de un galón de gasolina por pasajero. El premio de US$1,650,000 se disputó del 25 de septiembre al 1 de octubre de 2011 en el Aeropuerto Charles M. Schulz del Condado de Sonoma, Santa Rosa, California. La Fundación CAFE ^{[ 13 ]} fue la Organización Aliada que se asoció con el Programa de Desafíos del Centenario de la NASA ^{[ 14 ]} para llevar a cabo el desafío. El 1 de octubre de 2011, CAFE realizó una jornada de puertas abiertas para que el público pudiera ver la aeronave y conocer a los equipos participantes. La Exposición del Desafío Vuelo Verde de Google ^{[ 15 ]} tuvo lugar en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Sunnyvale, California, el 3 de octubre de 2011. Las entradas gratuitas estaban disponibles en el sitio web de la Exposición. ^{[ 16 ]} La Exposición exhibió la aeronave de la competencia, entregó cheques a los ganadores y mostró otras tecnologías de energía verde.

Esta competición planteó el reto de construir cables de sujeción superresistentes, un componente crucial de un ascensor espacial . ^{[ 17 ]} El concurso de 2005 otorgaba 50 000 dólares estadounidenses al equipo que construyera el cable más resistente, y en los concursos de años posteriores se exigía que cada ganador superara en un 50 % el del año anterior. Ningún cable participante superó el estándar comercial estándar , por lo que el premio se incrementó a 200 000 dólares estadounidenses en 2006.

En 2007, el premio en metálico de esta competición se elevó a 500.000 dólares estadounidenses.

El Desafío del Centenario del Cable Fuerte de 2011 se celebró en la Conferencia del Ascensor Espacial en Redmond, Washington, el 12 de agosto de 2011. La Conferencia del Ascensor Espacial, patrocinada por Microsoft, la Fundación Espacial Leeward y el Consorcio Internacional del Ascensor Espacial, ha organizado la competición del cable fuerte durante cinco años y aún no ha habido un ganador.

Las competiciones Power Beam se celebraron en 2005, 2006, 2007 y 2009. Estaban orientadas a aplicaciones de ascensores espaciales. Los equipos construyeron dispositivos mecánicos (trepadores) capaces de impulsarse por un cable vertical. La fuente de alimentación del dispositivo no era autónoma, sino que permanecía en tierra. El reto técnico consistía en transmitir la energía al trepador y transformarla en movimiento mecánico de forma eficiente y fiable.

Esta fue una competencia para construir un robot trepador de cinta alimentado de forma inalámbrica. El concurso consistía en que el robot levantara una gran carga útil en un tiempo limitado. La primera competencia en 2005 habría otorgado US$50,000, US$20,000 y US$10,000 a los tres equipos con mejor desempeño, que cumplieran con el estándar mínimo de 1  m/s. Sin embargo, ningún equipo cumplió con este estándar, y solo dos equipos lograron trepar utilizando energía de haz. Este premio también aumentó a US$200,000 en 2006, pero ningún equipo pudo cumplir con todos los requisitos. Consulte Elevator:2010 para obtener más información sobre Power Beam Challenge, así como sobre otros desafíos relacionados con las tecnologías de ascensores espaciales.

En 2007, el premio en metálico de esta competición se elevó a 500.000 dólares estadounidenses.

En la competición de 2009, los participantes impulsaron sus dispositivos láser a lo largo de un cable de un kilómetro de altura, suspendido de un helicóptero. LaserMotive LLC recibió un premio de 900 000 dólares estadounidenses en el Power Beaming Challenge de 2009. ^{[ 18 ]}

Esta competencia directa buscaba un sistema capaz de extraer 2,5 kilogramos de oxígeno de 100 kilogramos de regolito lunar artificial en 4 horas o menos, utilizando como máximo 10  kW de potencia. ^{[ 19 ]} Este premio de US$1 millón expiró en junio de 2009 sin que hubiera un ganador.

El desafío inicial MoonROx se anunció en 2005 con la intención de otorgar un premio de 250 000 dólares estadounidenses al primer equipo que desarrollara la capacidad de extraer 5 kilogramos de oxígeno respirable de suelo lunar simulado en un período de ocho horas. El premio expiró en junio de 2008. ^{[ 20 ]}

En el anuncio inicial del desafío, la competencia sería administrada por el Instituto de Investigación Espacial de Florida (FSRI) en colaboración con la NASA. ^{[ 20 ]} Al año siguiente, el Instituto de Educación y Fuerza Laboral Espacial de California (CSEWI) fue seleccionado para administrar el desafío cuando el FSRI se disolvió y Space Florida se creó para reemplazarlo. ^{[ 21 ]}

Dado que extraer oxígeno de los silicatos es difícil, y que el oxígeno se une electroquímicamente a los silicatos a alta temperatura, es probable que un horno solar pueda formar parte de la solución.

• Desafío MoonROx

En la competición de 2007, solo se requería la capa de contención de presión del guante. Pero para el desafío de 2009, los equipos debían proporcionar un guante completo, incluyendo la capa exterior de protección térmica contra micrometeoritos. Esta competición premió con 200 000 dólares estadounidenses en mayo de 2007 al equipo que construyó el guante de astronauta con mejor rendimiento. ^{[ 22 ]}

La primera competición tuvo lugar los días 2 y 3 de mayo de 2007 en el Museo del Aire de Nueva Inglaterra en Windsor Locks, Connecticut . La NASA ofreció un total de 200.000 dólares estadounidenses al equipo que diseñara y fabricara el mejor guante de astronauta que superara los requisitos mínimos. Se ofrecieron 50.000 dólares adicionales al equipo que mejor demostrara la eficacia de los guantes de contrapresión mecánica. El premio de 200.000 dólares estadounidenses fue otorgado a Peter K. Homer , un ingeniero de Southwest Harbor , Maine ; ^{[ 23 ]} el premio de 50.000 dólares estadounidenses no fue reclamado y pasó a la siguiente competición. ^{[ 24 ]}

La competición de 2009 se celebró los días 18 y 19 de noviembre en el Salón de la Fama de los Astronautas en Titusville, Florida . En dicha competición, Peter K. Homer de Maine ganó 250.000 dólares estadounidenses y Ted Southern de Nueva York, 100.000 dólares estadounidenses; ambos habían participado anteriormente. Se está planificando otro desafío, cuya fecha aún no se ha anunciado. ^{[ 25 ]}

Página de la NASA

También anunciado en la XPrize Cup Expo y organizado por la Fundación XPrize, este premio es para un cohete suborbital VTVL (despegue vertical, aterrizaje vertical) que pueda alcanzar altitudes y energías de lanzamiento equivalentes a las necesarias para un módulo lunar. El Vertical Lander Challenge requiere una altitud mínima de 50 metros, una distancia horizontal de 100 metros, un tiempo de vuelo de 90 segundos y un aterrizaje en una superficie lisa, para luego, tras repostar, regresar a su ubicación original. El Lunar Lander Challenge, más exigente, aumenta el tiempo de vuelo a 180 segundos y requiere un aterrizaje en una superficie rocosa. El VLC tiene un primer premio de 350.000 dólares, mientras que el LLC tiene un primer premio superior a esta cantidad. En 2006, en la Wirefly X PRIZE Cup , Armadillo Aerospace fue el único equipo que pudo competir. Su vehículo "Pixel" completó una etapa del viaje en su tercer intento, pero se estrelló poco después del despegue en el regreso, dejando todos los premios sin reclamar.

En 2008, Armadillo Aerospace completó con éxito el premio VLC de nivel uno, que era el más fácil. ^{[ 26 ]}

En 2009, el primer premio de nivel dos fue ganado por Masten Space Systems , mientras que Armadillo Aerospace obtuvo el segundo premio de nivel dos. ^{[ 27 ]}

En este desafío, los equipos diseñaron y construyeron máquinas robóticas para excavar suelo lunar simulado (regolito). ^{[ 28 ]} El desafío fue gestionado por la Autoridad Espacial de California ^{[ 29 ]} y se llevó a cabo en 2007, 2008 y 2009, año en que el desafío fue ganado por un equipo del Instituto Politécnico de Worcester , que obtuvo el premio de US$500 000. ^{[ 30 ]}

Página de la NASA

Excavación del desafío del regolito

El desafío Night Rover consiste en construir un robot alimentado por energía solar que pueda funcionar con energía almacenada durante un tiempo considerable. El objetivo es impulsar el desarrollo de tecnología de baterías para entornos extremos, destinadas a misiones espaciales. El premio es de 1,5 millones de dólares estadounidenses. ^{[ 4 ]} La NASA colabora con la organización sin fines de lucro Clean Tech Open en este desafío.Los requisitos para la presentación de propuestas se encuentran aquí.

En octubre de 2013, el Night Rover Challenge se dio por finalizado al no haberse inscrito ningún competidor.

En octubre de 2012, la NASA anunció un desafío con el objetivo de desarrollar algunas de las tecnologías clave que permitirán integrar vehículos aéreos no tripulados en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo . ^{[ 31 ]} El desafío se centró en demostrar un alto nivel de robustez operativa y la capacidad de " detectar y evitar " otro tráfico aéreo. ^{[ 32 ]}

El desafío se dividió en dos partes: la Fase 1 estaba programada para la primavera de 2014, y la Fase 2 se llevaría a cabo un año después de la finalización exitosa de la Fase 1. El premio total disponible en la Fase 1 era de US$500,000. La Fase 2 contaba con un premio de US$1 millón. ^{[ 33 ]}

En mayo de 2013, la NASA anunció que había seleccionado a Development Projects Inc. de Dayton, Ohio, para gestionar el desafío. ^{[ 34 ]}

En noviembre de 2014, la NASA canceló el Desafío de Operaciones en el Espacio Aéreo (AOC) de Sistemas de Aeronaves No Tripuladas (UAS) debido a problemas técnicos y operativos imprevistos, así como a costos adicionales. Históricamente, los Desafíos del Centenario de la NASA han sido actividades de alto riesgo y con un uso intensivo de recursos, realizadas con una financiación gubernamental mínima. La NASA revisó los resultados previstos del AOC y determinó que la competencia ya no era oportuna ni rentable para ejecutarse según lo planeado. La cancelación del AOC por parte de la NASA no se basó en modo alguno en el progreso técnico ni en el desempeño de los equipos inscritos. ^{[ 35 ]}

El desafío de conversión de CO₂ _es una competencia para convertir dióxido de carbono en azúcares que se utilizarán como materia prima para la biofabricación en el espacio y en Marte. ^{[ 36 ]} La competencia comenzó en 2018 para incentivar al público a recrear el proceso que las plantas realizan regularmente, pero con un sistema no biológico. Cinco equipos recibieron un premio de $50,000 cada uno en 2019 para la Fase 1 de la competencia para diseñar un sistema que pudiera lograr la transformación química, incluyendo equipos de la Universidad de California , la Universidad de Princeton , la Universidad de Rutgers , Air Company y Dioxide Materials . ^{[ 37 ]} La ​​Fase 2 de la competencia terminó en 2021, y tres equipos se repartieron un premio de $750,000. ^{[ 38 ]}

• Desafíos del Centenario. Página principal del sitio web oficial.
• Presupuesto de la NASA
• Presentación general sobre los desafíos del centenario
• Informe del taller sobre los desafíos del centenario de 2004
• Ascensor 2010 (socio de Tether Challenge y Beam Power Challenge)